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连于慧 2024/11/10

台积电自2024年11月11日起，多数7奈米制程（包含7奈米）以下晶片将先暂停对中国客户投片，未来采取逐一审核取得美国商务部许可证的方式，来放行下单。该消息最早传出是停止所有中国7奈米以下客户的投片，因此被部分人解读为「假新闻」、「假消息」，事实上不算是停止投片，只是投片前先要先审查，再者也不是所有7奈米制程的客户都会被拒绝投片。这边想强调的是，很多最早期获得的消息细节，确实很难做到100%完全精准，但大方向没错，其实不应该以一句「假新闻」来评论或概括整个事件。
 



先来谈谈中国7奈米制程被暂时叫停的起源，这肯定与华为找了白手套迂回绕道拿到台积电7奈米制程产能脱不了干系。美国最近气氛很诡异，包括商务部主动公开GlobalFoundries自首在3～4年前出货给黑名单上的中国公司而被罚50万美元，美众院中国特别委员会近期又发函给ASML、应用材料、东京威力科创TEL、科林研发Lam Research、KLA等半导体设备公司，要求提供中国客户清单和出货细节，更提到让中国购买制造晶片的设备，等同是帮助俄罗斯取得武器，并威胁台湾安全。
 



看来在川普胜选确定再度入主白宫后，民主党拜登最后几个月任期的态度转为强硬，为的是不让川普上台后有太多把柄可以抨击，尤其是对中国的出口管制措施方面，接连爆发一连串的漏洞。
 



台积电针对中国客户在7奈米制程以下暂停投片，采取先审查发许可证的方式进行，有些人说是美国商务部要求，也有人认为是台积电为了在此敏感期间能更精准把内控做好，主动执行该策略。根据我们掌握的消息指出，美国商务部的人上周确实在台湾拜会几家公司，当然重点是会晤台积电高层。因此，在此时传出台积电暂停中国客户部分7奈米制程投片，我们可以合理推测，与美国商务部或主动、或被动的要求脱不了干系。 （我们比较倾向认为是商务部主动提出的要求，或是美方要求中国客户7奈米以下全部禁止投片，但台积电提议可以从晶片条件来把关，而非是全部都禁止。）
 



谈一谈台积电针对中国7奈米以下制程的客户，在投片前须先审批获得许可证，大概是有哪些限制？
 



根据我们掌握的消息，不会是所有7奈米以下客户都不能在台积电投片。首先，手机等消费类的产品没有影响，不在这次的管制范围，这次主要是管制AI类产品。 AI晶片分为训练和推理，比较可能被严加控管的会是AI训练晶片，像是GPU等，这是美国首要管制的对象！
 



AI推理晶片或许能逃过一劫，列入不受管制的名单范围，像是自动驾驶ADAS相关晶片会比较偏AI推理，主要是看到障碍物要做出判断，原则上不受限制，但也要个别晶片开发设计的细节和目的，以及是否为台面上被关注的公司，例如百度、腾讯、阿里巴巴等知名公司有机率会被特殊审核。
 



业界传出的版本有4个标准来判断7奈米制程晶片，是否需要美国商务部的许可证：

* 电晶体数目超过300

* Die size超过300

* 用HBM记忆体（HBM估计距离中国下一波出口管制名单真的不远了！）

* 用CoWoS封装（所有CoWoS封装产能刚好可以留给老黄？）
 



其实以上述四个晶片条件来看，AI训练晶片确实是四处碰壁。大数据AI训练晶片通常需要面积大、电晶体多、HBM用上来，估计之后的晶片都要经过许可证的发放。中国有四大云端平台：华为、百度、腾讯、阿里巴巴，其中华为本来就是被管制公司，但未来其他三家云公司在台积电开发晶片，可能都会被列为审核名单。
 



台积电部分中国7奈米制程以下客户，未来投片需要许可证一事，会产生哪些后续影响？
 



目前来看，美国想管控的范围是在AI技术上，更精准来讲是AI训练相关晶片，不会全部7奈米晶片都禁止。主要导火线当然是这次华为透过白手套获得台积电7奈米晶片，华为和其白手套的这次大胆操作，确实让中国许多需要先进制程技术的公司，都差点置于险境。
 



后续带来的影响是，中国AI和GPU晶圆代工国产化的脚步会加速。其实，今年早先就传出中国官方鼓励采购国产化GPU取代Nvidia，中国有两家晶圆代工厂被点名为GPU生产基地：中芯国际和上海华力微电子。虽然产能有限、技术瓶颈待克服，但看起来这次的7nm以下许可证事件，会让很多中国IC设计公司都产生担心，即使是不在这次管制名单中的公司，估计也会想想未来备案。
 



据了解，目前产能虽然有限但相对稳定的中芯国际，产能非常吃紧，未来会优先供货给三类公司：

第一：华为（基本上在中国，华为已经自成一格成一大类公司）

第二：CPU公司如海光、龙芯、飞腾等

第三：GPU/AI公司如沐曦、天数智芯、燧原（另外两大GPU公司壁仞、摩尔线程都已上黑名单）
 



中芯国际毕竟产能有限，业界认为除了早期采购的部份用来生产先进制程技术的半导体机台之外，应该也在同步与中国设备厂开发用于先进制程的半导体机台设备。经过这次，中国晶片国产化会加速且更彻底。拜登任期结束倒数计时，估计这几个月会密集对中国出招，以免等到川普上台后，有些出口管制的漏洞被他拿来说嘴，并用来作为检讨拜登政府之用。

台积电这次法人说明会一如市场预期再度交出好成绩，听出来分析师实在是挑剔不出什么毛病，顶多是问问AI需求疯狂是不是泡沫？ 还有反垄断问题、要不要买英特尔Foundry部门（果断拒绝），以下是台积电成绩单的几大亮点：
 



1. 魏哲家在年初提到，预计2028年AI伺服器的营收占比会达20%，但根据最新统计，台积电2024年第三季AI伺服器的营收占比已经来到15%，显示整个AI市场的需求比预期疯狂许多。 （台积电的伺服器AI处理器定义为执行训练training和推论inference功能的 GPU、AI 加速器和CPU，不包含网路/边缘/终端装置 AI。) 以台积电2024年全年营收超过892亿美元来看，AI伺服器晶片贡献超过130亿美元。
 



2. 有分析师询问：AI是不是泡沫？ 魏哲家表示，所有客户需求都是真实的，而且才刚开始而已，会持续很多年。
 



3. 针对分析师提到反垄断的疑虑，魏哲家表示，台积电上次法说提出foundry 2.0概念，认为整个晶圆代工市场要把IDM、wafer制造、封装、测试、光罩等全部算进来（把分母变大）后，台积电的全球晶圆代工市占率约30%。他强调：台积电确实很大，做得很好，但没有垄断问题。
 



4. 英特尔计画分割晶圆代工制造部门，台积电会考虑买下吗？ 魏哲家果断回答：不会，绝对不会！ （他强调，该客户是非常好的客户，给了sizable business！）









5. AI伺服器相关应用表现一支独秀，但昨天ASML才表示只有AI好，其他non-AI产品线仍在等待复苏。今天魏哲家对于non-AI产品的市况用了「stabilize」形容，可以解读为...有回稳迹象......应该是在用语也小心翼翼，不然又不小心帮其他公司办了法会！ （毕竟现在所有non-AI产品都苦哈哈的...获利被单一公司吸干.......
 



他也强调，虽然non-AI方面的PC和智慧型手机数量的成长仍处于低个位数，但以content来看，上面放了更多的AI晶片，从silicon area增加的角度来看是成长的。
 



6. 展望下一个五年（从2025年算起），台积电的表现会否如上一个五年这么精彩？ 魏哲家指出，这五年除了2023年以外，每年都有很好的成长，我只能说下一个五年会很健康，但目前没有长期的CAGR预测值可以分享。
 



7. 台积电前三季营收达到631亿美元，预估第四季营收介于261亿～269亿美元，意即台积电2024年营收将超过892亿美元，营收年增率达到30%，超过之前宣布的年增25%。
 



8. 第三季毛利率57.8%，比之前预估的53.5～55.5%还要高，更较第二季增加4.6个百分点，主要是受惠 3 奈米和5奈米制程的整体产能利用率提升。展望第四季，台积电预估毛利率57％～59%。
 



9. 2024资本支出会微幅高于300亿美元，2025年资本支出再成长。台积电指出，每年的资本支出规划都基于未来几年的成长预测，且是基于长期的结构性市场需求。
 



10. 2奈米制程的需求：许多客户对2奈米有兴趣，比3nm客户询问度还高，同时A16制程对AI伺服器晶片非常具有吸引力。
 



11. 日前ASML提到有逻辑产业竞争激烈，某些晶圆代工业者的制程微缩成长速度放缓，让业者开始讨论台积电在采购设备和材料上的议价权bargaining power变强的问题。魏哲家解读：我不会用bargaining power这个词来形容，台积电和合作伙伴是work with them和working together。
 



12. 美国亚利桑那州厂房：第一座晶圆厂于今年4月进入N4制程工程晶圆生产engineering wafer production，良率很好，这是非常重要的营运里程碑，第一座12吋晶圆厂将在2025年初开始量产，台积电有信心其品质和可靠度可以与台湾晶圆厂相同。亚利桑那州第二座晶圆厂计画于 2028 年开始生产，第三座晶圆厂将在2029年底进行生产。
 



13. 日本熊本厂：第一座特殊制程技术晶圆厂已经完成了所有制程验证（process qualification），将于本季开始量产。熊本第二座特殊制程技术晶圆厂已经开始整地，兴建工程计画于 2025 年第一季开始，生产在消费性、汽车、工业和 HPC 相关应用的晶片，并预计于 2027 年底开始生产。
 



14. 欧洲德国Dresden厂：今年 8 月举行动土典礼，这座晶圆厂将以汽车和工业应用为主，采用 12/16 奈米和 22/28 奈米制 程技术，计画于 2027 年底开始生产。
 



15. 台积电对于海外厂的总看法：在今日破碎全球化环境下，包含台积电和所有其他的半导体制造业者在内，海外晶圆厂成本都更高。台积电会运用领先的制造技术和大规模制造基地的根本优势，成为最高效和最具成本效益的制造服务提供者。

 

ASML因为「技术性失误」提前一天揭露财报，因为隐含了三大利空，因此带崩全球科技股，形成「ASML财报之乱」。
 



第一，ASML调低了2025年营收展望。之前ASML看好2025年营收可达到300亿～400亿欧元，昨日把该数字降低到300亿～350亿欧元，毛利率也降低至51～53％之间，主要反应EUV需求放缓。
 



第二，ASML指引的下季度的订单金额仅26亿欧元（包含14亿欧元为EUV），该金额相较之前公布季减快50%。
 



第三，今年第二季ASML来自中国区的营收49%，但公司预计2025年营收中，中国营收占比将降至20%。
 



中国营收占比数字的巨大变化，可以从两个角度解释：一是美国的出口管制趋严，自然影响ASML机台销往中国区的状况。另一个角度，也可以解释为中国半导体在经历过去几年的疯狂拉货和提前囤积半导体设备机台后，采购行为逐渐的正常化。这也符合SEMI预估，2024年中国创下投资金额高达500亿美元单一区域半导体投资的历史新纪录后，高速投资的脚步会放缓。
 



ASML解释这两大利空背后形成的原因：
 



第一，除了AI非常强劲，其他应用市场的复苏十分缓慢。其实，non-AI应用市场的极度疲弱，这两年来造成半导体严重的贫富不均，成为各方之痛。没有沾上AI的厂商，完全感受不到科技产业有任何复苏的迹象。反之，AI大本营Nvidia、台积电的获利和股价完全是冲到外太空。
 



ASML更表示因为non-AI应用市场疲弱，复苏要延至2025年，这导致了客户的态度更为谨慎。
 



第二，ASML指出下调展望的另一个原因，是晶圆代工的激烈竞争导致某些客户新制程的成长速度放缓，也导致厂房淘汰并改变微影设备需求时间，特别是在EUV的部分。这「暗示」太明显了，有请英特尔进行补充说明。
 



结论是，难怪台积电之前对于采购ASML的high-NA EUV机台态度一直很暧昧，不抢先承诺要买，让英特尔先买没关系。现在半导体先进制程完全就是台积电一个人喊牌，未来连ASML恐怕都要看台积电脸色，这种最先进的半导体机台设备是先买没折扣，晚买还享有「批发价」。

 

连于慧 2024/10/9 

联发科推出旗舰5G Agentic AI晶片－天玑9400，采台积电第二代3奈米生产，较前一代天玑9300，功耗降低40%，电池续航时间更棒。
 





天玑9400是联发科第四代旗舰行动晶片，采用第二代全大核设计，结合Arm v9.2  CPU 架构，以及最先进的GPU和NPU，展现极致的性能和超高能效。
 





市场预期，采用天玑9400的首发客户包括vivo、OPPO、小米等。
 





值得注意的是，传出联发科以天玑9400首度切入三星旗舰手机供应链，用在将于明年初发布的三星旗舰手机Galaxy S25系列。目前，联发科处理器已经打入三星的中低阶手机、平板电脑等产品上，这次天玑9400将是联发科首度进入三星旗舰机供应链。
 





业界认为，过往三星的旗舰手机都是双处理器策略，分别采用自己的Exynos和高通的处理器晶片。不过，这次因为三星自己的3nm制程技术无法提升，影响处理器性能，因此迫使三星要扩大对外采购。如果，全数都转用高通的处理器，会导致成本增加，因此传出三星把联发科的天玑9400加入供应链行列，可以降低成本。
 





天玑9400采用第二代「全大核」CPU，包含一颗最高频率可达3.62GHz 的Arm Cortex-X925超级大核，以及三颗Cortex-X4超大核心、四个Cortex-A720大核心，共八核配置。相较于上一代天玑9300，天玑9400的单核性能提升35%、多核性能提升28%。
 





天玑9400整合第八代AI处理器NPU 890，拥有胜于以往的生成式AI性能。相较上一代，在大型语言模型的提示词处理性能上提高了 80%，功耗降低了 35%。
 





同时，也整合联发科技天玑Agentic AI引擎（Dimensity Agentic AI Engine），可将传统AI应用程式升级成具自主性、推理能力与行动力的agentic AI应用。联发科技正在积极与开发者合作，提供能让AI代理、第三方应用程式和各模型沟通的统一介面，以实现AI跨应用串联，运行边缘AI和云端服务。
 





天玑9400整合12核心Arm Immortalis-G925，提供极致的沉浸式游戏体验，其光线追踪性能较前一代提升40%。天玑9400搭载PC等级的天玑OMM追光引擎，可渲染出逼真的游戏光影效果。此外，天玑9400强劲的GPU能力较前一代提升高达41%峰值性能，且节省44%功耗。

台积电与Amkor Technology宣布，双方已签署合作备忘录，在亚利桑那州提供先进封装测试服务，进一步扩大当地的半导体生态圈。
 



台积电美国亚利桑那晶圆厂预计客户有苹果、Nvidia、AMD、高通、特斯拉等美国科技巨头。
 



根据此项协议，台积电将采用Amkor 计划在亚利桑那州皮奥里亚市兴建之新厂所提供的一站式(Turnkey)先进封装与测试服务支援其客户，特别是透过台积电在凤凰城的先进晶圆制造厂生产晶片的客户。
 



台积电位于亚利桑那州的前段晶圆制造厂与 Amkor 近在咫尺的后段封测厂之间的紧密合作，将缩短整体产品的生产周期。
 



Amkor 与台积公司将齐力决定合作的封装技术，例如整合型扇出(InFO)及CoWoS，以满足共同客户的产能需求。
 



此项协议突显了双方的共同承诺，致力于支援客户在前段与后段制造对于地域弹性的要求， 同时让在地半导体制造生态圈蓬勃发展。
 



Amkor 总裁兼执行长 Giel Rutten 表示，Amkor很荣幸能与台积电合作，在美国透过有效率的一站式先进封装测试商业模式，提供半导体制造和封装技术的无缝整合服务。这次扩大的合作伙伴关系，展现致力推动创新并推进半导体技术的决心，同时确保供应链韧性。
 



台积电业务开发及全球业务资深副总经理暨副共同营运长张晓强博士表示，我们的客户越来越依赖先进封装技术来实现他们在人工智慧、高效能运算和行动应用方面的突破，与Amkor 这样值得信赖的长期策略伙伴并肩合作，用更多元化的生产基地来支持这些客户。期待与 Amkor皮奥里亚厂进行紧密合作，将我们在凤凰城晶圆制造厂的价值最大化，提供美国客户更完备的服务。
 



根据台积电规划，美国亚利桑那州将设立三座晶圆厂，第一座晶圆厂量产4nm制程，预计在2025年上半年量产，第二座晶圆厂为2nm或3nm制程技术，预计2028年开始生产，第三座晶圆厂将采用2nm或更先进制程技术。
 

连于慧 2024/9/23

连苹果都全面转用Arm架构，为什么高通会想去并购英特尔的PC设计部门买个x86门票？ 以下分析原因和这桩并购大戏可能发生的剧情走向。



1. 是「被要求」，帮嫡长子一把。总不能看英特尔一直趴在地上口吐白沫....今年股价都跌掉60%，半导体晶片牵涉到国防军力，英特尔不能亡......但如果这样，Pat Gelsinger根据原本计划把制造部门独立出去就好，为什么要连IC设计部门也要卖掉？ 另外，英特尔把制造和IC设计部门都分拆卖掉后，难道要英特尔转型为IP公司，对标Arm吗？
 



不过，高通这么一家精于法律战的企业，绝对不是吃素的。说是「被要求」去拉英特尔一把也未必，搞不好高通想趁着英特尔体弱气虚的时候，看有什么便宜的好东西可以顺便收进口袋，还可以趁机会把英特尔的状况从头到脚都看个清楚明白。
 



美国资本市场一向是弱肉强食，2015年Avago可以收购博通，2017年博通对高通提出1300亿美元的收购计画，到了2020年Nvidia对ARM提出收购要约。美国资本市场就是，只要是有利可图，专业经理人可以去说服董事会把公司卖掉，大家赚得盆满钵满皆大欢喜。

问题比较大的反而是制造部门，谁要接手英特尔的制造部门？接手后要如何重振制造业务？
 



二是，这次AI PC大戏由微软、高通、Arm担任主角，但高通与Arm之间的矛盾很深。高通之前买了一家新创公司Nuvia，希望可以藉由Nuvia的技术成果，让之后推出的处理器由Arm架构逐渐转为高通自研Arm架构，目标就是对标苹果的自研处理器，希望在PC领域能追赶上苹果。
 



不过，Arm认为Nuvia的技术是未经同意转给高通，因此一状把高通和Nuvia告上法院，也让高通和Arm之间加深矛盾，更让高通的AI PC布局埋下一些变数。
 



其实，别看苹果在PC领域一路攻城掠地，把x86架构换掉改成自研Arm架构，好像很容易似的。对高通而言，PC这座大山没这么好攻下。今年高通抢下头香推出的AI PC后，又被吐槽性能不够好跑不动游戏，恐怕还是要x86来才行，曾经一度让大家想起英特尔的好。
 



第三，这轰轰烈烈的大戏怎么收场？ 别担心，Nvidia/Arm、高通收购NXP、英特尔收购高塔半导体都已经示范给你看，通过各国的反垄断审查是一项不可能的任务，尤其是中国反垄断审查，中国是高通手机晶片的最大市场，不可能放弃的。
 

第四，万一高通真的整个接手英特尔，台积电会不会失去一个重要大客户？ 不担心，因为这发生可能性极低。英特尔的强项是设计，它的制造做不起来，不会变成高通接手就做的起来，顶多高通可以无后顾之忧裁撤更多冗员而已。
 



第四，回顾一下英特尔何以陷入这样的困境？四大领域皆失守：


智慧型手机输给Arm
AI革命彻底输给Nvidia
数据中心市占率被AMD蚕食
回头做晶圆代工又完全赶不上台积电

过去曾是张忠谋口中的两只「700磅大猩猩」的英特尔与三星，前者在COMPUTEX期间CEO积极巡摊位与下游OEM厂搏感情; 另一家三星则是SEMICON Taiwan期间，与台积电高层坐在台上华山论剑谈AI，两家公司高层中间还特别隔着一个Google代表，微妙的距离看上去是「友达以上，合作未满」！
 





在「AI晶片世纪对谈」中，作为论坛主持人的日月光执行长吴田玉话锋犀利指出：你们看这AI商机多大、多美好，迫使我们得跟韩国的朋友（指同在台上的三星）来讨论AI这个议题。话一说完还不忘问台积电共同营运长米玉杰「我这样说有太超过吗？」
 



他也不断抛出同一个议题让大家思考：今日我们对AI的投资如此巨大，包括三星、SK海力士、台积电在硬体制造上高度资本密集的投入，还有先进封装、设备材料行业极力往前冲，但最大的受益者却是美国，且前方回收之日十分漫长。
 





三星记忆体业务副总李祯培Jung-bae Lee认为，现在只是投资播种期而已，呼吁要有耐心。
 





确实，在AI时代已经明显落后的三星，不但需要展现耐心极力追赶，更对劲敌台积电努力抛出橄榄枝。其实，就算三星想选择「躺平」...大客户Nvidia也绝对不会允许！
 





只是，进入HBM4技术世代后，三星面临的压力会比以往更巨大，因为要面临记忆体和逻辑两大劲敌SK海力士和台积电的携手合作。








从HBM4技术开始，记忆体与逻辑之间的边界开始被打破，台积电更是直接崭露跨足记忆体的雄心，与SK海力士宣布合作共同开发HBM4记忆体，将于2026年正式量产。
 





在HBM领域已经落后的三星，眼看SK海力士和台积电合作，心中着急自是不言而喻，在SEMICON TAIWAN 2024中，三星表示，HBM4合作将不限于自家晶圆代工厂，对台积电挥手的意图十分明显。
 





翻开台积电的历史，身为半导体常胜军的张忠谋，DRAM一直是他的魔咒。台积电在1994年主导成立世界先进做DRAM，却在2000年之后宣布退出，从此专注在逻辑制程领域，不碰记忆体。
 





没想到在20年后，AI这股飓风让台积电顺理成章打开记忆体大门，更与一向是对立面的韩国，并肩作战成为技术盟友！
 





为什么HBM会需要台积电逻辑制程技术的帮助？
 





HBM的架构是将DRAM晶片堆叠在Base Die（基础裸晶）之上，再用矽穿孔TSV技术结合，之前HBM的Base Die是用DRAM制程做，但从HBM4开始，考虑到需要更强大的运算功能和传输速度加快，HBM的Base Die需要改成用由先进逻辑制程生产。而SK海力士没有逻辑先进制程，因此需要与台积电合作，预计双方合作的HBM4产品会用到台积电的5奈米制程。
 





李祯培在「AI晶片世纪对谈」论坛中也指出，为了打破限制，HBM必须加入逻辑处理的技术，提供客制化HBM，现在三星HBM4的Base Die已经交给晶圆代工厂。
 





他更强调，HBM4技术世代后，记忆体业者、晶圆代工厂、客户三方之间的合作越将更为紧密，而三星本身有记忆体、晶圆代工等业务，可满足客户一条龙式生产服务。再者，三星记忆体已准备好Base Die的IP解决方案，可以提供给客户自行设计，保持代工服务弹性，因此未来合作并不限于三星自己的晶圆代工厂。
 





SK海力士社长金柱善（Justin Kim）也出席了大师论坛，表示2024年以来已经来台湾十次了！ 至于为何而来，台下听众皆是会心一笑。
 





SK海力士与三星一同出席SEMICON TAIWAN 2024举办的大师论坛，是这两家韩系记忆体厂首次在台湾同台竞技，目的都是拉拢台湾的半导体产业供应链。
 





这要感谢AI时代，把台湾产业链的重要性提升到另一个高度与层次，让台湾成功掌握PC、智慧型手机时代后，又站在AI时代的浪潮顶峰！
 





金柱善表示，台湾和南韩之间要密切合作，能彰显高度价值，不仅是对眼前业务有利，也是为了因应解决前方挑战而共同努力。
 





他也表示，SK海力士在HBM领域享有最高的全球市占率，HBM3E是市面上最具主导地位的产品，预计9月就会推出12层堆叠的HBM3E产品，应用在AI伺服器上。同时，SK海力士的HBM4也在研发中，将配合客户量产时程，在结合自己HBM技术和台积电的先进制程代工，将会诞生无与伦比的产品。

SEMICON Taiwan 2024年活动首日宣布，台湾硅光子产业联盟SEMI Silicon Photonics Industry Alliance（SiPhIA）正式成立，台积电与日月光为该联盟的倡议人，在经济部指导下，由台积电副总经徐国晋担任召集人，从IC设计、制造封装、应用模组至终端产品和研究机构，包括工研院、波若威、上诠、鸿海、联发科、广达、世界先进、友达、辛耘、旺矽、颖崴等30家半导体企业共同参与，建构台湾硅光子生态圈。



当前生成式AI大行其道，改变人类生活方式，更呼应昨天日月光执行长吴田玉所言，AI影响不单是在生活层面，甚至是金融、资讯、国防等攸关未来国家的竞争力。因此，政府也非常重视这次成立的硅光子产业联盟，希望能成为台湾半导体技术转型关键，培育更多半导体优秀人才。
 



经济部产业发展署长杨志清表示，台湾向来是全球半导体产业的资优生，为全球公认的半导体科技聚落，随着AI浪潮在全球遍地开花，硅光子更是未来半导体产业最炙手可热的技术，经济部将协助台湾厂商稳固这波制造生产AI晶片及AI服務器的机会，让台湾继续引领全球半导体的发展。
 



硅光子在红什么？
 



AI时代讲的就是算力，但是算力增加的同时，代表热能也会增加。因此，做出一颗AI晶片的关键，不是把性能做高就好了，更重要的是如何把散热做好，以及如何降低能耗，这才是整个半导体产业技术走向的关键。
 





在此背景下，大家发现硅光子能达到上述目的：用光来取代部分的电做传输，可以有效降低能耗。
 



硅光子是在传递讯号过程中，利用「光子」取代大部分的「电子」讯号，就是看中光子的速度比电子快，且不容易产生热能，可以达到更棒的讯号传输效果。
 



硅光子其实有非常多的技术派别，台积电看好的CPO（Co-Packaged Optics）技术，是将光收发器等光学元件和CPU、GPU或通讯晶片等，以先进封装方式整合在一起。
 



SEMI预估，2030年全球硅光子半导体市场规模将达到78.6 亿美元，CAGR达 25.7%。 SEMI全球行销长暨台湾区总裁曹世纶表示，硅光子作为突破摩尔定律所面临瓶颈的关键技术，SEMI率先在台湾成立硅光晶片发展联盟，在台积电和日月光带领下，台湾半导体产业在硅光子领域能占据领跑者优势。
 



除了台湾串连上下游半导体供应链攻硅光子商机，许多国际大厂早已经大举投入开发，像是英特尔是最高实现硅光子商业化应用的企业，IBM也投入硅光子超过20年，博通在CPO技术上也实非强势，未来在大型资料中心将采用CPO产品。
 



另外，Nvidia也希望将硅光子导入GPU运算中，取代电子传输线路，可以将运算速度带到另一个层次。

SEMICON Taiwan 2024即将开展，今年SEMICON Taiwan的大师论坛中，三星和SK海力士两大记忆体厂首度同台，成为该展览一大亮点。日月光执行长吴田玉在今日展前记者会中表示，眼前的半导体产业是他从业40年以来，第一次看到硬件居然会成为新机会的瓶颈，不管硬体做再太快，软体都马上可以全部用光光，目前这情况虽然只发生在AI云端，但一叶知秋，显见未来在发展边缘运算、机器人的路上，都需在各种技术层面努力突破。
 





吴田玉指出，在新冠疫情期间，半导体产业第一次被推上全世界的第一线，当时台湾只是配角。这次AI浪潮不一样，台湾制造业被推到全世界舞台的第一线。
 





他更指出，现在全世界的AI客人会根据自己的想法，把所有压力集中在台湾的少数公司，希望能在最短时间内获得最大利益，当全世界在舞台上竞争，而你就是那个瓶颈的时候，我们得到的好处和机会是什么？
 





随后吴田玉又表示，今天AI的问题不是单一封装、晶片、系统厂商能解决，过去把晶片做好就能解决80%问题的时代已经过了，现在应该是全产业的人合作，半导体人应该要让全世界的好朋友聚在一起分享资源，在最短时间抓到比较正确的方向，用团队的力量弥补单一公司资源和时间的不足。
 





他的言下之意，难道是在呼吁台积电应该要分享一下独步全球的AI硬件芯片CoWoS先进封装的技术或是订单？
 





国际半导体产业协会（SEMI）研究资深总监曾瑞榆对全球半导体市场发展趋势也有详尽解析，以下是几个重点：
 





 • 2024年的半导体营收每一季和去年同前比较都成长超过20%，细究原因：除了库存回补，主要反映两大驱动力：AI和记忆体产业的复苏。
 



 • 2024年如果不算记忆体，半导体营收成长只有10%，假使再拿掉AI应用贡献，那2024年半导体营收成长则只有3%。
 



 • 2024年半导体产业成长高度依赖AI和记忆体，展望2025年，无论是通讯、电脑、工业、车用等领域预计都会复苏。尤其是目前需求最弱的车用和工业用领域，到了2025年上半库存会到新低点，2025年可望有回补库存机会。
 



• 中国在2023年下半～2024年上半，对于半导体设备的投资高速成长，细究背后原因：建构自己成熟制程的国产化供应链产能，以及担心未来有更强烈的出口管制制裁，因此提前购买非常多的半导体设备。
 



 • 半导体设备投资军备竞赛，各国大举投入下是否会造成产能共过于求？ 从资本密集度（半导体销售/设备投资）来观察，根据过去30年经验，全球半导体的资本密集度平均约在15%，但2023年居然达到20%，一旦资本密集度接近20%时，根据经验确实有可能有供过于求发生。但这次各国的高度资本投资，并非反应正常市场供需，而是地缘政治下，各国对于半导体设备和产业链建置的军备竞赛。
 



 • 封装与测试产业在经历两年下滑后，2024年测试产业会有7%成长，封装有10%成长，而这两个产业在2025年都会有超过20~～30%成长。
 



 • DRAM方面，2024年和2025年有大幅度成长，尤其2025年DRAM投资会达到190亿美元近年高点，关键原因是记忆体大厂对于HBM投资。
 



 • NAND Flash方面，2023年和2024年维持低档的投资，2024年甚至比2023年还低一点，因为2023年有来自中国的投资，但2024年变少。展望2025年，预计NAND Flash投资会恢复，但主要并非新产能，而是制程微缩。 2024年NAND Flash产业最大课题是把产能利用率拉高，把之前减产的复产，未来重点会是把3D NAND的层数拉高，终端主要的驱动力是企业级SSD带动。
 



 • 12吋晶圆设备投资：

2023年～2024年：成熟制程投资带动。



2025年～2027年：预计会有连续三年高速成长，2025年12吋设备投资更上看1200亿美元，2026和2027年投资会分别超过1400亿美元。
 





 • 浅谈一下各区域半导体厂的投资：

中国：2024年半导体投资金额高达500亿美元，这完全创下单一区域半导体投资的历史新纪录。不过，中国高速投资半导体的脚步，预计到2027年会恢复正常水准，预估当年度的投资金额会降到350亿美元。
 





除了中国之外，到2017年无论是韩国、台湾、日本、欧洲、美国、东南亚的半导体投资金额都是上升。
 





美国：到了2027年，美国在晶圆厂上的投资会到与台湾、韩国并驾齐驱，都有超过300亿美元水准，以CARG来看，2023～2027年达到22%。

台积电在德国德勒斯登的ESMC动土典礼将于8月20日举行，董事长魏哲家将率领四大一线主管亲自出席，包括执行副总经理暨共同营运长秦永沛、人力资源资深副总经理何丽梅、全球业务资深副总张晓强、欧亚业务及技术研究资深副总侯永清。另外。德国总理萧兹(Olaf Scholz)，以及台积电上下游供应链厂商都会出席德国厂的动土典礼。
 



再者，传出台积电内定的ESMC执行长人选为庄瑞萍也会出席这次的动土典礼。据了解，庄瑞萍担任ESMC执行长，而日前浮出台面的前博世德勒斯登晶圆厂的厂长克伊区（Christian Koitzsch）担任的ESMC总经理，未来会汇报给庄瑞萍。
 





庄瑞萍是营运/ 晶圆厂营运一副总，1997年加入台积电，历练过90奈米、65奈米、40奈米、20奈米、16奈米、10奈米、7奈米到5奈米制程技术的量产。从2020年起，庄瑞萍更升任为晶圆十八A厂资深厂长，带领团队成功量产N5制程，并于2022年成功量产N4制程技术。 2023年他更被拔擢成为副总，日前又将德国德勒斯登厂ESMC交给他负责，看得出来他是台积电积极培养的中生代主管。
 





值得注意的是，2023年初王英郎到美国亚利桑那州厂担任CEO，一肩扛下台积电美国厂的重责大任后，当时王英郎在台湾的工作职务就是转由庄瑞萍负责，所以庄也紧接着被拔擢升任为副总。
 





从近期台积电的人事安排，充分展现魏哲家在今年股东会后记者会上谈到的：人事布局朝年轻化发展，并制定继承制度，未来要让接班井井有条。
 





细数这两年台积电在接班布局上，有很多重大变化，包括有两位共同营运长的架构设计：研究发展组织资深副总米玉杰和营运资深副总经理秦永沛。更亮眼的是，又多了两位副营运长的架构：秦永沛的副手是侯永清、米玉杰的副手是张晓强。
 





在台积电的海外布局上，内部极力培养的中生代负责。三大海外厂区分别由中生代「铁三角」担任：美国亚利桑那州厂是王英郎担任CEO、日本熊本厂由营运副总廖永豪担任CEO，而德国德勒斯登Dresden厂ESMC也传出会由庄瑞萍出任CEO。
 





从台积电的布局可以看出，除了王英郎很早崭露头角之外，积极培养的中生代有廖永豪、庄瑞萍，以及先进技术暨光罩工程副总张宗生，他1995年加入台积电，曾任晶圆十二B厂资深厂长，也是台积电积极培养的中生代。
 





另一个值得注关注的是，在今年台积电技术论坛上首次亮相的台南十八B资深厂长黄远国，传出日前已接替何军兼任的品质暨可靠性部门，直接向秦永沛报告。原本该部门由何军负责，后来何军转去担任先进封装技术暨服务APTS副总，而原本的APTS部门是由2022年退休的廖德堆负责。





另外，上周才刚宣布拔擢资材管理组织资深处长李文如为副总也是受瞩目的中生代，六年级中段班的李文如毕业于台大化学系，第一份工作是担任台积电制程整合工程师，之后更在汉微科、高通、苹果任职，曾经在苹果担任采购长达十年。
 



鲁立忠也是前几年从侯永清手上接下开放创新平台OIP的工作，现职为研究发展／设计暨技术平台副总。
 





2021年台积电也挖角台湾美光董事长徐国晋加入，出任Integrated Interconnect & Packaging副总。台积电现任的资讯长，也是2021年才加入台积电，曾在脸书和Mozilla任职。
 





魏哲家这位继创办人张忠谋之后，在台积电「全面执政」的领导人，正在执行他口中「让交棒井井有条」制度！
 





台积电将在8月20日举行德国德勒斯登Dresden晶圆厂欧洲半导体制造公司ESMC动土典礼。 ESMC由台积电与博世Bosch、英飞凌Infineon 和恩智浦NXP 合资成立，总投资金额超过100亿欧元，目标于2027年底开始生产，主要生产车用和工业用晶片。采用台积电的28/22奈米制程，以及16/12奈米FinFET制程技术，月产能约4万片12吋晶圆。

台积电全球业务及海外营运办公室资深副总暨副共同营运长张晓强接受TechTechPotato YouTube频道接专访中谈到关于摩尔定律、CoWoS、A16制程技术的看法，以下是部份内容整理：

很多人说摩尔定律已经失效，台积电怎么看？

我不在乎。只要我们能够继续推动技术进步，我不在乎摩尔定律是否有效。

许多人只是基于平面微缩two-dimensional scaling对摩尔定律进行了狭隘的定义，事实上已不是如此。看行业内许多创新可知道，我们仍在继续寻找不同的方法，将更多功能和更多能力整合到更小的外形尺寸。我们继续实现更高性能和低耗电。因此，从这个角度而言，我认为摩尔定律或技术微缩的步伐持续。我们将持推动产业向前发展。

有收到过来自客户的令人惊奇的要求吗？

不会。我们与客户密切合作，同时保持开放，确保客户选择正确的技术。请记住，我们是晶圆代工业务，目标是帮助客户实现成功的产品。我的老板常常告诉我：“我们是晶圆代工业务，要与客户共同努力以取得成功，但有一个顺序，客户必须先成功，然后我们才能成功。”

Nvidia、AMD、英特尔对CoWoS需求量都很大，目前台积电扩产的进展如何？

对我们来说，CoWoS 是 AI 加速器的主力。你可以看到目前所有的大型 AI 加速器设计，几乎都是基于台积电 N5 或 N4 技术加上 CoWoS为主。

我们正在迅速扩大 CoWoS 产能，复合年增长率远高于60%。这个数字非常高，但仍在继续增长，我们与客户密切合作，确保满足他们最关键的需求。

上述是指CoWoS产能，同时我们也在扩大自身CoWoS的能力。

目前最先进的AI加速器，CoWoS 中介层尺寸大约是光罩尺寸的3倍，而光罩尺寸约为800 平方毫米，这提供了集成全光罩尺寸SoC，以及最多8个HBM堆叠的能力。但在两年后，我们将能够将中介层尺寸扩大到光罩尺寸的 4.5 倍，让我们的客户整合最多12个HBM堆叠。往前看，我们的研发团队已经开始将 CoWoS 中介层尺寸扩大到光罩尺寸的 7 倍或 8 倍。

12个HBM堆叠够吗？大家想要更多！

台积电也宣布了另一项创新的系统级整合技术：晶圆系统 (SoW)。你想，晶圆加工设备所能制造的最大尺寸是单一300 毫米晶圆，因此我们将晶圆作为基础层，并将所有逻辑和高频宽DRAM 整合在一起，以整合整个晶圆区域。因此，如果你使用 CoWoS 术语来衡量，中介层尺寸的「X」数是 40 倍，非常庞大。这就是我们为客户提供的服务，以继续整合更多运算功能和更多记忆体频宽，满足未来AI需求。

A16制程技术和全新Super Power Rail 技术，带来哪些创新？

A16 是一项重大的技术改进，采用奈米片电晶体，是业界领先且最先进的电晶体架构，特别适合HPC 和 AI 应用。

同时，我们也增加创新的背面供电设计，这样的设计可以让客户将电源布线从正面移到背面，进而腾出空间来提高效能，同时改善电源。

我们的方法与传统的 BSPDN 设计非常不同，在传统的背面电源轨中，你只需钻孔即可将背面金属连接到正面金属，但这样做会占用空间，并且必须扩大库单元的占用空间。在我们的设计中，采用了非常创新的方法，将触点或电晶体、电晶体的源极移到背面，而不会改变库单元的占用空间。 。

为了实现这一目标，是否会让传统的制造步骤会有些混乱？

是的。但我不想讨论特定的流程步骤，我们的研发团队不会很高兴听到这样的讨论。

这样就像三明治设计：电晶体、讯号和电源，肯定会增加很多制造成本吧？

这是肯定的，但如果你看密度、功率和效能的优势，我认为它的价值远超过成本。这对HPC和AI尤其重要，因为节能运算是关键驱动因素。

是否选择使用A16制程技术，也必须要采用超级电轨Super Power Rail)这种背面供电的设计？

A16制程本身定义就拥有超级电源轨，但我们也提供了技术选项，让我们的客户可以继续利用现有的设计资料，而不必使用背面供电。例如，在电源布线较不密集的行动应用中，您不必使用背面供电。

台积电得A16制程会在什么时候推出呢？

我们的目标是在 2026 年下半年为主要客户投入 A16 生产，从台湾开始生产。

关于导入ASML新一代高数值孔径EUV设备，台积电怎么想的？

回顾一下，台积电是业界第一个将EUV引入大量生产的公司，就EUV的生产使用和生产效率而言，我们今天仍然处于领导地位。我认为我们的研发团队将继续研究新的 EUV 功能，显然包括高数值孔径high-NA EUV，有很多考虑因素，像是可扩充性和成本等。

台积电2024年第二季中国区营收占比冲高到16%，相较上季仅9%，传出比特大陆3nm制程挖矿机晶片开始出货，带动睽违已久的中国区营收占比冲高。据了解，除了GPU/CPU受到算力限制外，中国IC设计公司如挖矿机晶片、手机处理器晶片等对3nm制程都会陆续导入。
 



台积电前十大客户占营收高达85%～90%，苹果是始终不变的第一大客户。过去华为海思曾经蝉联多年台积电全球第二大客户，也是在中国地区的第一大客户，没了海思后，台积电在中国区的第一大客户算是紫光展锐，但整个营收规模和海思相比，差距非常远。前几年展锐可能还挤得上台积电前十大客户的边缘，这几年可能就没有了。
 



过去几年，除了苹果是台积电始终不变的第一大客户之外，第二大客户则是由AMD、高通、联发科轮流，但自从生成式AI兴起后，不说是2023、2024年、2025年，台积电第二大客户的位子稳稳是辉达Nvidia，其他则有高通、联发科、AMD、博通、英特尔、索尼和Marvell等。
 



之后英特尔在台积电的晶片代工出货会慢慢增加，占比和排名会往前靠，估计未来台积电前三大客户就是苹果、Nvidia、英特尔了！
 



现在中国IC设计公司要开案7nm/5nm/3nm先进制程晶片，根据算力会有一些限制，像是高算力GPU/CPU这一类晶片几乎是严格管制。为了要合乎规范，部分中国GPU公司甚至会重新设计降规版的晶片，以能顺利在台积电开案流片。
 



比特币挖矿机ASIC晶片属于例外，并不受出口管制。虽然挖矿机晶片需要的运算速度非常快，才能在系统中挖到加密货币，但这不是复杂的算力，挖矿晶片做的事情很单一，就只是挖矿，不需要其他功能，而用先进制程晶片的目的只是在加快挖矿速度。
 



其实，对台积电3nm制程有兴趣的中国IC设计公司不只比特大陆，当初最早在台积电流片3nm制程的是OPPO旗下的哲库，专门做手机处理器晶片，但2023年中哲库闪电收摊，留下业界一片错愕！
 



日前传出，小米在手机处理器晶片上有意卷土重来，会先采用4nm制程晶片，之后也会有3nm制程的手机处理器晶片。未来小米在中国的手机处理器晶片市场，会递补OPPO哲库的角色。
 



小米在2017年也曾推出过首款自研手机处理器澎湃S1，是由小米和大唐联芯一起开发的中低端手机晶片，当时采用台积电28nm制程，澎湃S1首发于小米5C，但市场反应并不好。之后小米自研晶片改到周边，推出影像晶片、充电晶片、电池管理晶片等，现在再度回到手机处理器主战场，看看小米怎么打这一局。
 



回到比特大陆，台积电2024年第二季的中国区营收占比从上季9%暴冲到16%，传出是比特大陆的3nm制程挖矿机晶片开始出货。受惠3nm制程出货，比特大陆可望再度成为台积电中国第一大客户。
 



比特币挖矿机最早也是用CPU、GPU来挖，当年辉达Nvidia一度前后受惠游戏、加密货币两大波狂潮，造成GPU疯狂大卖，万人吹捧。等到这两波热潮下去后，没想到2022年底ChatGPT突然爆红带动生成式AI热潮席卷全球，这波AI狂潮对于GPU的狂热，更胜当年的游戏、加密货币。不得不说辉达Nvidia黄仁勋除了努力外，还有命中注定挡不住的超级好运！
 



当时，比特大陆为了追求更快的挖矿速度，逐渐演进至开发专用的ASIC晶片，自此揭开比特币挖矿机ASIC时代的到临，当时辉达Nvidia、AMD则是赶快转到以太币挖矿需求，又让GPU又大赚了一大波。
 



比特大陆的“芯路”，2013年ASIC是采用55nm制程，后来转进28nm制程，关键一役是2017、2018年进入16nm制程，当时成为中国第一家导入16nm制程的IC设计公司，冲得比华为海思还要快，比特大陆一战成名。
 



比特大陆也因为搭上中国第一批导入16nm制程列车，当时直接取代展讯成为中国第二大IC设计公司，甚至直逼第一大的华为海思，一度名列台积电全球前五大客户，2017年占台积电整体营收超过10%。只是，加密货币市场起伏剧烈，都要先给台积电预付货款，且比特大陆也曾跨入开发AI晶片，只是很快收摊结尾。